轴承钢热处理新工艺

2013/05/04 1199 0

国内外轴承钢轧制新工艺

（1）奥氏体单相区轧制工艺；精轧控制在奥氏体单相区内轧制。为最基础的轧制工艺，轧后产品性能一般，均需要做后期热处理。

（2）奥氏体区和奥氏体与碳化物两项区热轧工艺；

在奥氏体和铁素共同存在的Ar3～Ar1温度范围内进行的控制轧制。在两相区控轧的目的是为了获得更加微细的组织，以便在保证低温韧性不降低或稍有降低的前提下，使钢的强度、特别是屈服强度大幅度地提高

（3）热轧和在线球化退火相结合的生产工艺；

指红热的钢坯在单相区或两相区轧制后直接进行球化退火的轧制工艺。此工艺直接利用轧后成品的余温配合适当的冷却工艺，可得到较为理想的性能，且可节约能源，提高生产效率。

（4）低温加热轧制工艺；

低温轧制就是将钢坯加热到低于常规加热温度，在低于常规热轧温度下进行的轧制，更确切的说就是中温轧制，主要目的是降低坯料加热所需能耗，减少金属烧损，降低辊耗，提高产品表面质量，细化晶粒，从而改善产品的性能，可代替部分产品德热处理工艺。

（5）轴承钢冷变形工艺；

高碳轴承钢冷变形高塑性预处理工艺，其特征在于它包括以下步骤：1)加热：将高碳轴承钢工件毛坯加热到Ac1～Accm之间；2)保温：保温时间以高碳轴承钢工件毛坯的有效厚度来计算：t＝lDmin，式中t为保温时间，D为工件毛坯的有效厚度，有效厚度的单位为mm，l为加热系数，l＝1.5～2.0min/mm；3)冷却：以7.6℃/min的冷却速度冷却至500℃，然后空冷至室温。该工艺可有效地提高热处理后工件毛坯的冷变形塑性。

（6）等温轧制工艺；

等温轧制技术是在精轧机的整个轧制过程中，即轧件进入精轧机组开始到轧制终了均能保持轧件头尾温度一致，要有在线保温箱（升温设备）对轧件进行保温。此工艺可保证产品通条综合性能的统一，可扩大品种范围，可增加卷重。

一、轴承钢的类型G5F热处理技术网——宁波热处理学会

类型G5F热处理技术网——宁波热处理学会	钢号	备注
高碳铬不锈轴承钢	9Cr18, 9Cr18Mo	GB3086-82
渗碳轴承钢	G20CrMo,G20CrNiMo, CG20rNi2Mo, G20Cr2Ni4,G10CrNi3Mo,G20Cr2Mn2Mo	GB3203-82
高碳铬轴承钢	GCr6, GCr9, GCr9SiMn, GCr15, GCr15SiMn	YJZ84

G5F热处理技术网——宁波热处理学会

二、轴承钢预备热处理规范

钢号	工艺名称	工艺要点	硬度（HBS）
9Cr18	退火	800~840℃保温3-6h，以10~30℃/h,冷至700℃保温3-6h，，以小于90℃/h冷至600℃，出炉空冷	>
9Cr18	正火	850~870℃保温3-6h，以小于90℃/h冷至600℃，出炉空冷	>
9Cr18Mo	退火	850~870℃保温3-6h,以10~30℃/h,冷至700℃保温3-6h，，以小于90℃/h冷至600℃，出炉空冷	≤255
9Cr18Mo	正火	850~870℃保温4-6h, 以小于30℃/h冷至600℃，出炉空冷
GCr6	退火	790~810℃保温3-6h, 10~30℃/h,冷至600℃，出炉空冷
GCr6	正火	900~950℃保温后空冷，大件风冷
GCr9	退火	790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以下，出炉空冷	179~207
	等温退火	790~810℃保温2-6h,炉冷至710~720℃保温1-2h，再炉冷至650℃以下，出炉空冷	207~229
	正火	900~950℃保温1-2h，，分散空冷，大锻件风冷	270~390
	高温回火	650~700℃保温后空冷	229~285
GCr15	退火	790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以下，出炉空冷	170~207
	等温退火	790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-2h，再炉冷至650℃以下，出炉空冷	207~229
	正火	900~950℃保温1-2h，，分散空冷，大锻件风冷	270~390
	高温回火	650~700℃保温后空冷	229~285
GCr15SiMn	退火	790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至600℃以下，出炉空冷	179~207
	等温退火	790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-2h，出炉空冷	207~229
	正火	900~950℃保温10~90min，出炉空冷	270~390
G20Cr2Ni4A	退火	800~900℃,炉冷	≤269
	软化退火	680~700℃，空冷	≤321
	正火	890~920℃，空冷
	高温回火	640~670℃保温4-6h，空冷	≤269
Cr14Mo4V	退火	880~1000℃保温4-6h, 以15~30℃/h,冷至740℃再以15~30℃/h,冷至600℃保温2-5h,，出炉空冷	197~241
9Cr18Mo	退火	850~870℃保温4-6h, 以30℃/h,冷至600℃，出炉空冷	≤255

三、轴承钢淬火回火工艺参数

钢号	淬火			回火
钢号	加热温度(℃)	冷却方式	硬度（HRC）	回火方式	硬度（HRC）
9Cr18	800~850(预热) 1060~1080	油	>	150~160℃3h，空冷	≥60
9Cr18Mo	800~850(预热) 1050~1100	油		150~160℃2~5h，空冷，回火4次	≥58
GCr6	810~830 780~815	油水		150~170℃的油炉均热2~5h，空冷	62~65
GCr9	815~830	油	≥63	150~170℃的油炉均热2~5h，空冷	62~65
GCr15	835~850	油	≥63	150~170℃的油炉均热2~5h，空冷	61~65
GCr9SiMn	800~840	油	≥63	150~180℃的油炉均热2~5h，空冷	≥62
GCr15SiMn	820~840	油	≥63	150~180℃的油炉均热2~5h，空冷	≥62
G20Cr2Ni4A	790~810	油		160~180℃的油炉均热6~12h，空冷	≥58
Cr14Mo4V	800~850(预热) 1100~1120	油		500~520℃2h，空冷，回火4次	61~63

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四、部分轴承钢热处理后的性能

钢号G5F热处理技术网——宁波热处理学会	热处理	性能
钢号G5F热处理技术网——宁波热处理学会	热处理	σb（MPa）	Ak（J）	HRC
9Cr18	860℃预热，1060~1080℃淬火加热，淬火后冷至室温，-78℃冷处理，温度回升至室温，160℃回火3h	1552	21	63
9Cr18Mo	860℃预热，1055~1065℃淬火加热，淬火后冷至室温，-78℃冷处理，温度回升至室温，160℃回火3h	1504	37	61
GCr15	850~860℃淬火加热，油冷，160℃回火2h	1617	28	61~64
GCr15A	850~860℃淬火加热，油冷，160℃回火2h	1902	26	63
GCr15SiMn	830~840℃淬火加热，油冷，160℃回火3h	1813	23	65
GCr15SiMnA	830~840℃淬火加热，油冷，160℃回火3h	1906	28	63
G20CrNiMo,	920±10℃渗碳，直接淬油（810℃），190℃回火2h	1126	31	64
G20CrNiMo,	810℃直接淬油，190℃回火2h	862	108	32
G20CrNi2Mo	渗碳，（880℃，油冷）+（790℃，油冷），低温回火	1631	47	63
G20CrNi2Mo	（880℃，油冷）+（790℃，油冷），低温回火	1500	122	45
G20Cr2Ni4A	渗碳加二次高温回火（580℃6h，650℃6h），（880℃，油冷）+（790℃，油冷），低温回火	1698	40.8	61
G20Cr2Ni4A	二次高温回火（580℃6h，650℃6h），（880℃，油冷）+（790℃，油冷），低温回火	1511	113

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